刚柔性条形基础下非饱和土地基的承载特性

为了对比研究刚性基础和柔性基础下地基随饱和度变化的承载特性,通过增量加载的有限元方法,结合非饱和土常含水量三轴剪切试验成果及相关的抗剪强度预测模型,对多种饱和度下的刚柔性条形基础下地基承载特性进行了对比分析。结果发现:刚柔性基础地基的临塑荷载及相对位移均随饱和度的减少而显著加大;地基承载力随饱和度的减少而显著加大,但递增梯度减小;刚性基础地基极限承载力相对于柔性基础地基对饱和度更为敏感;随着饱和度的减少,滑动面不断加深、加大,并且滑动面越发明显。     

小窑采空区浅埋巷道上覆岩土土钉加固分析

小窑采空区地表易产生较大的裂缝、台阶和陷坑。为保证小窑采空区地表拟建的建构筑物安全,提出小窑采空区浅埋巷道上覆岩土的斜土钉加固法。提出验算浅埋巷道上覆和侧壁岩土稳定性的解析法。该解析法立足于太沙基拱理论,利用"等效内摩擦角"的概念,将土钉对上覆岩土的加固作用考虑进来,并认为侧壁岩土的稳定性决定小窑采空区的整体稳定性。分别采用解析法和有限元强度折减法分析小窑采空区的稳定安全系数,两种方法的结果相互印证。在安排解析计算与数值模拟中采用正交试验设计法。结果显示,所提出的加固方法显著提高了小窑采空区的稳定安全系数,减小了小窑采空区地基竖向位移和局部倾斜。先施加上部荷载后开挖巷道小窑采空区的稳定安全系数,显著大于先开挖巷道后施加上部荷载的稳定安全系数;先开挖巷道后施加上部荷载所造成的地基竖向位移和局部倾斜,显著大于先施加上部荷载后开挖巷道所造成的地基竖向位移和局部倾斜。本加固法为防治小窑采空区地质灾害提供一种有效、节约资源、安全的地基处理方法。     

拼装式矩形隧道环向接头抗弯性能试验

矩形隧道因空间利用率高、覆土浅和施工成本相对低廉等特点,成为最为较合适的断面形式,而环向接头性能对矩形隧道的抗弯承载力有重要影响。本文对一种矩形隧道的环向卯榫接头开展了大尺寸模型抗弯试验,探讨了拼装式隧道环向接头的结构变形和损伤模式。研究结果表明,卯榫接头在承受极限破坏前,接头的混凝土和钢筋应变均低于极限应变;螺杆接头的变形量比较小,主要原因是螺杆的锚固和止裂机制,使接头闭合和开裂阶段的最大张开宽度和压缩量都处于规范范围内;螺杆接头受力后表现出压缩弯曲破坏模式,其主要特征是前期承压,中期塑性变形与小扩张,后期压缩扩张,并导致接头破坏;卯榫接头受力变形稳定、承载能力高、控制裂隙能力强、塑性好而不发生脆性破坏,所以螺杆接头适合作为装配式框架隧道的接头方案。     

超高水头双钢衬钢筋混凝土引水压力管道的优化设计

针对单纯采用压力钢管或内钢衬外包钢筋混凝土管道形式都难以适应超高水头的技术难题，文中提出了双钢衬钢筋混凝土压力管道的结构型式，能使这一问题得到较为合理有效的解决，同时对今后类似工程也有很好的参考价值．由于该结构配置的钢材较多，受力复杂，故此，如何充分利用钢材的强度，减少用钢量成为至关重要的问题．文中正是适应这种要求，分别对不同超高水头作用下压力管道进行优化设计，得到相应的结构优化模型．并对弹性优化模型和弹塑性优化模型进行比较，从而显示出混凝土开裂对钢材的最优配置的影响．     

子结构分析的基本原理和ANSYS软件的子结构分析方法

目前子结构的理论日趋成熟完善,并且已经广泛用于结构分析计算,但是具体操作的论述较少,初学者要掌握这一高级的分析方法并非易事．针对这种现况,本文首先介绍了予结构的基本原理,然后简述美国SASI公司开发的ANSYS软件子结构的分析方法的基本步骤,并通过一个实例演示分析过程．为了进一步加深认识与提高子结构的分析水平,又对一个特殊横梁刚架作了予结构的分析论述,有力地说明了该方法的高效性．     

土钉和水泥土搅拌桩复合支护在基坑支护中的运用

通过某工程实例介绍了在深基坑支护工程中，因地制宜地分段设计，采用了不同形式的支护结构，即土钉和水泥土搅拌桩混合支护手段，实践证明效果良好．     

不同渗漏盾构隧道渗透特性及地表沉降研究

渗水是盾构隧道长期运营阶段的常见病害,这可能引发严重的地表沉降从而诱发灾害。以南宁市轨道交通一号线下穿粘土、粉土、砂土及圆砾土四种典型土层为工程背景,建立三维数值分析模型,考虑环缝和纵缝的渗水影响,在四种不同渗漏条件下对不同土层中的渗透特性及地表沉降进行分析。研究发现:环缝渗水对地表沉降、孔压分布及渗水流量的影响远大于纵缝渗水;土层的渗透系数不影响最终沉降量,但影响沉降达到稳定的时间,二者成反比;沉降稳定后的孔压分布主要由渗漏条件决定,不随土层变化;沉降稳定后的渗水流量与土层的渗透系数成正比。在同一规范限值渗水流量下,渗透系数越小的土层地表沉降越大,因此单独以规范流量限值是不能有效控制地表沉降的。     

考虑隧道开挖与桩基相互作用的大底盘塔楼建筑变形分析

采用两阶段分析方法研究隧道开挖与大底盘塔楼建筑桩基相互作用对大底盘塔楼结构的影响.首先,计算出隧道开挖诱发的地层位移和附加荷载;然后,采用子结构刚度凝聚法将上部大底盘塔楼建筑刚度凝聚至下部桩基础,得到大底盘塔楼结构的内力及变形.建立上部结构形式为大底盘塔楼结构和普通梁结构的2种计算模型,基于桩基数量、隧道埋深及隧道水平位置,对其上凸与下凹变形进行分析.结果表明,当隧道埋深与桩长之比小于2.5时,宜采用大底盘塔楼结构模型计算;当隧道埋深与桩长之比大于2.5时,宜采用梁结构模型计算.当隧道处于不同水平位置时,大底盘塔楼结构模型的上凸下凹变形均小于梁结构模型变形.桩基数量对梁结构、大底盘塔楼结构模型上凸下凹变形影响最弱.     

软硬地层下双顶管掘进参数对管片及地层的影响性研究

软硬地层中双顶管掘进参数不当所导致的周围土体变形、姿态偏离、刀盘磨损等问题在实际工程中屡有发生。以南宁平花河顶管为工程背景,通过数值模拟研究软硬地层中不同掘进参数组合对周围地表沉降及管片应力的影响。得到结论如下：开挖面掘进压力对地表变形的影响呈现出非线性特征,地表沉降及其减小的速率随着掘进压力增大而减小;注浆压力与横向地表沉降之间呈现出线性递减的趋势,影响区域约为双隧道中心2倍隧道直径范围内;管片最大Mise应力与盾尾注浆压力、千斤顶推力均呈现线性递增的关系,当注浆压力、管片千斤顶推力分别增加10 kPa,每环管片的最大Mises应力相应分别增加64 kPa、17 kPa;开挖面掘进压力增大时,管片应力呈向着非线性递增的趋势,管片应力变化也相应减小,掘进压力从0kPa变化至20 kPa时的管片应力变化率为40~60 kPa的1/4~1/3     

富水地层深基坑施工诱发邻近建筑物变形分析： 以济南地铁R2线烈士陵园站深基坑为例

针对城市地铁车站深基坑开挖对邻近建筑物的影响，尤其是富水地层，深基坑施工会诱发邻近建筑物产生较大变形，严重危及既有建筑物正常使用。依托济南轨道交通R2线烈士陵园站深基坑工程，基于现场实测结果分析了围护桩体水平位移、地表沉降和建筑物沉降规律，采用三维数值计算与现场监测数据相互印证，分析了深基坑施工对邻近建筑物变形的影响，并探讨了不同因素对邻近建筑物变形的影响。结果表明：建筑物沉降是由坑外地表变形所造成的，基坑开挖和降水造成坑外建筑物沉降大致相当；减小钢支撑间距，能够降低建筑物的沉降和倾斜，但不宜过密；止水帷幕能够起到有效控制建筑物沉降的效果，随着止水帷幕深度增加到一定程度，控制效果降低。